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正文

植物輪作模式對(duì)鎘污染農(nóng)田的修復(fù)潛力

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來源:《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》2022 年 04 期

作者:曹雪瑩1,譚長銀2*,蔡潤眾2,程學(xué)宇2,劉路路2,張學(xué)文1,黃碩霈2

單位:1. 長沙學(xué)院鄉(xiāng)村振興研究院;2. 湖南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院

摘   要

為探討不同植物鎘(Cd)的積累特征及對(duì)Cd 污染土壤的修復(fù)潛力,篩選便于推廣的中輕度Cd 污染農(nóng)田土壤的植物修復(fù)模式,通過田間試驗(yàn),利用不同吸Cd 特性的水稻、油菜、油葵和伴礦景天等植物進(jìn)行組合輪作,對(duì)土壤Cd 有效性、植物不同部位Cd 含量、富集系數(shù)、Cd 積累量及移除量進(jìn)行研究。


結(jié)果表明:供試植物對(duì)土壤Cd 的積累能力較強(qiáng),除伴礦景天外,植物不同部位Cd 的富集系數(shù)為1.03~8.82,不同輪作模式兩茬植物地上部Cd 積累量分別為13.81~81.34 g·hm-2 和21.54~74.12 g·hm-2 。不同輪作模式Cd 移除量表現(xiàn)為伴礦景天與Cd 高積累品種晚稻輪作(SPOS)>伴礦景天與 Cd 高積累油葵輪作(SPHA)>當(dāng)?shù)刂髟云贩N早稻與Cd 高積累品種晚稻輪作(CKOS)>當(dāng)?shù)刂髟云贩N早稻與當(dāng)?shù)刂髟云贩N晚稻輪作(CK)>Cd 高積累品種油菜與Cd 高積累品種晚稻輪作(HNOS),其中最大移除量達(dá)150.34 g·hm-2。第一茬植物收獲后,伴礦景天降低土壤Cd 含量和有效態(tài)Cd 含量的效果最好,最高分別下降了15.66%和37.14%,而第二茬植物收獲后,土壤有效態(tài)Cd 含量均升高了95.51%以上,有利于下一年植物的吸取修復(fù)。油菜地上部Cd 積累量最低,但其土壤有效態(tài)Cd 含量較試驗(yàn)前升高了20.00%,且油菜生長期與伴礦景天接近,因此適宜與伴礦景天間套作。


綜上所述,伴礦景天與高積累晚稻輪作、伴礦景天與高積累油菜間套作對(duì)中輕度Cd 污染農(nóng)田修復(fù)潛力較大,可作為湘中Cd 污染農(nóng)田修復(fù)治理的種植模式。




結(jié)  論

(1)與試驗(yàn)前相比,伴礦景天收獲后土壤Cd 含量降低了10.84%和15.66%,有效態(tài)Cd 含量下降了37.14%和34.29%,其中伴礦景天與高積累晚稻輪作Cd 移除量達(dá)150.34 g·hm-2。同時(shí),水旱輪作有效提高了土壤pH。因此,伴礦景天與高積累晚稻輪作可考慮作為修復(fù)Cd 污染農(nóng)田的植物輪作模式。


(2)第一茬種植油菜處理土壤pH 最低,而其土壤有效態(tài)Cd 含量最高,且油菜與伴礦景天的生長期接近,因此,伴礦景天與油菜間套作可作為冬春季節(jié)修復(fù)Cd 污染農(nóng)田土壤的備選種植模式。


(3)伴礦景天與油菜間套作、伴礦景天與高積累晚稻輪作等種植模式在Cd 污染農(nóng)田土壤修復(fù)中具有較大的應(yīng)用潛力。


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